Полимерные добавки. Подготовка образцов для анализа. Описание методов. Часть 5

Некоторые специалисты использовали экстракцию измельченных гранул полиэтилена методом Сокслета, затем TLC, cSFC и GC-MS и гранул полипропилена, а затем cSFC. Также сообщалось об экстракции по Сокслету (толуол) огнезащитного тетрабромбисфенол-Sbis- (2,3-дибромпропиловый эфир) с последующим осаждением совместно экстрагированного полипропилена с помощью этилацетата (нерастворителя). После экстракции фольги с приборной панели были проведены препаративные NPLC и RPLC, а фракции были охарактеризованы ИК методами. В настоящее время широко используемые добавки демонстрируют различный диапазон растворимости или смешиваемости с «безопасными» растворителями. Затем аналитик должен тщательно разработать систему растворителей, которая будет извлекать добавки как с более низкой, так и с более высокой молекулярной массой, менее полярную и более полярную органику, в то же время не растворяя полимер. Например, уже стандартизирован двухкомпонентный растворитель – смесь метанола и гексана в соотношении 1: 1 для экстракции пластификаторов сложного эфира октиловой и фталевой эфиров из гибких ПВХ-соединений.

Также опубликованы подробные описания методов экстракции пластификаторами из ПВХ и других полимеров растворителем перед дальнейшим анализом ГХ. В анализе количественное отделение пластификаторов от других ингредиентов является первым и наиболее важным шагом. Сравнивалась эффективность эфира, CCl4 и CH3OH, при экстракции по Сокслету ряда пластифицирующих композиций ПВХ, а также были оценены бинарные азеотропы CH3OH с CCl4, CHCl3, 1,2-дихлорэтаном и ацетоном и диэтилового эфира с 1,2- эпоксипропан. Результаты показывают, что следует проявлять значительную осторожность при утверждении количественной экстракции для данного растворителя и матрицы полимер / добавка. Подобные сообщения довольно часты и предполагают необходимость тщательного определения условий экстракции Сокслета, где на карту поставлено количественное восстановление. Ряд исследователей сравнили экстрагируемость по Сокслету нескольких антиоксидантов с низкой и высокой молекулярной массой в ПНД, а также экстракции мономеров и олигомеров PA6 и PBT по методам Сокслета, SFE и ASE. Например, извлеченные бромированные FR-добавки, дали выходы извлечения менее 36% по сравнению с PHWE. Такие сравнения часто встречаются в литературе. Олигомеры в ПНД легко определяются гравиметрически с помощью так называемого теста на «циклогексановые экстрагируемые вещества».

В настоящее время особое внимание уделяется миниатюризационному и экстракционному устройствам, выделяющим лишь небольшое количество растворителя в окружающую среду. Современные быстрые экстракторы Сокслета, такие как ручной аппарат Soxtec, используют трехэтапный процесс, который сочетает быстрый LSE в кипящем растворителе с последующим традиционным подходом с обратным охлаждением. На начальной стадии кипения элементы, содержащие образец, погружают в кипящий растворитель примерно на 1 час. На последующей стадии извлечения парового конденсата «наперсток» затем поднимается вручную над кипящим растворителем, который теперь содержит большую часть экстрагируемого материала. Этот этап напоминает традиционный процесс экстракции Сокслета, но намного короче (около 1 часа). На последнем этапе (10–15 минут) дистиллированный растворитель собирается для возможного повторного использования или утилизации. В то же время это конечное действие концентрирует аналит в кипящей колбе во время процесса удаления растворителя.

По сравнению с традиционной экстракцией Сокслета, в которой конденсированному растворителю, намного ниже температуры кипения, допускается капать в емкость для экстракции в течение всего процесса экстракции, аналиты в Soxtec подвергаются воздействию кипящего растворителя. Это обеспечивает более быстрое начальное извлечение. Техника Soxtec требует только 20% объемов растворителей, используемых в методах Сокслета или обработки ультразвуком, является быстрой (приблизительно 2 часа на образец) и менее трудоемкой, чем метод обработки ультразвуком. Экстракты, полученные экстракцией Soxtec, не требуют фильтрации и концентрируются непосредственно в аппарате Soxtec. Как размер образца, так и количество растворителя меньше, а соотношения матрицы и растворителя аналогичны обычным соотношениям Сокслета. Взвешивая алюминиевый наконечник до и после извлечения, можно определить общее количество извлеченного материала. Процедура была оценена рядом специалистов для 64 основных, нейтральных и кислых органических соединений (среди которых фталаты DMP, DBP, DEHP и DOA) из почв. В следующей части продолжим рассказ о методе быстрой экстракции по Сокслету.